1、超精密加工技術已成為一個國家制造技術水平的重要標志之一，是先進制造技術的重要支柱和提高制造技術水平的關鍵。

而作為(wei)超(chao)(chao)精密(mi)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)技術(shu)基礎的超(chao)(chao)精密(mi)數控(kong)機(ji)床也(ye)已廣泛應用于國防工(gong)(gong)(gong)業(ye)、信息工(gong)(gong)(gong)業(ye)和民用產品的加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)中，成為(wei)各國優(you)先發展(zhan)的關(guan)鍵加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)設備，各國均對(dui)作為(wei)機(ji)床核心的數控(kong)技術(shu)進(jin)行保密(mi)，以確保其在制造領域內的優(you)勢地(di)位。

美國(guo)、英國(guo)、德國(guo)和日本(ben)等發達國(guo)家都把(ba)發展超(chao)(chao)精(jing)密(mi)(mi)數(shu)控(kong)機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)加(jia)工(gong)(gong)技(ji)術作為發展國(guo)家制造技(ji)術的重要戰略，并取得了(le)很大(da)(da)成就。而(er)我國(guo)雖在超(chao)(chao)精(jing)密(mi)(mi)數(shu)控(kong)技(ji)術方面(mian)進(jin)行了(le)大(da)(da)量的研究，也已有數(shu)家機(ji)(ji)構研制出(chu)了(le)超(chao)(chao)精(jing)密(mi)(mi)數(shu)控(kong)機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)，但(dan)卻(que)不能滿(man)足航空航天工(gong)(gong)業、民用(yong)電子工(gong)(gong)業等對超(chao)(chao)精(jing)密(mi)(mi)加(jia)工(gong)(gong)設備(bei)的需(xu)求，很多(duo)超(chao)(chao)精(jing)密(mi)(mi)數(shu)控(kong)機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)仍主(zhu)要依賴(lai)進(jin)口，尤其是還(huan)沒有開發出(chu)能加(jia)工(gong)(gong)600mm以(yi)上尺寸零(ling)件(jian)的大(da)(da)型(xing)超(chao)(chao)精(jing)密(mi)(mi)數(shu)控(kong)加(jia)工(gong)(gong)的設備(bei)。因此，迫切需(xu)要研制該類超(chao)(chao)精(jing)密(mi)(mi)數(shu)控(kong)機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)極其相關技(ji)術，以(yi)填補(bu)空白，提(ti)升我國(guo)在大(da)(da)型(xing)超(chao)(chao)精(jing)密(mi)(mi)零(ling)件(jian)加(jia)工(gong)(gong)方面(mian)的技(ji)術水平。

2、數控系統的硬件構成與功能bookmark1載體送來的加工信息，經計算和處理后去控制機床執行加工任務。

   數控裝置選用FANUC-18I，具有響應速度快，精度高的特點，其CPU為32位計數，當以滿行程為600mm計算時，最小脈沖當量可達1nm.因此，數控系統的分辨力主要取決于檢測反饋系統，數控裝置（CNC）與伺服單元之間選用高速串行通訊接口FSSB協議，可降低外界干擾的影響，最大限度地減小連接電纜；選用了AI（人工智能）納米輪廓控制模塊，不需要使用任何特殊硬件，即可對直線和圓弧進行納米插補，另外還選用了NURBS曲線插補模塊，從而可以獲得更接近于零件設計形狀的光潔加工表面，并能提高插補精度，減小高速傳輸大容量微小程序段的壓力。

X、Z軸(zhou)的(de)伺服電(dian)機(ji)(ji)和工作(zuo)臺C1軸(zhou)的(de)磨擦輪驅(qu)動電(dian)機(ji)(ji)均選用(yong)ai系列電(dian)機(ji)(ji)。伺服驅(qu)動器采用(yong)高(gao)速(su)高(gao)精(jing)度的(de)HRV（HighResponseVector）控(kong)制，并具有高(gao)精(jing)度的(de)電(dian)流檢(jian)出能力，可以實現高(gao)速(su)、高(gao)精(jing)度、穩定(ding)的(de)進給。

進給軸X、Z采用(yong)雙反饋(kui)的(de)(de)(de)策(ce)略，速度反饋(kui)通過裝(zhuang)在伺(si)服電(dian)機(ji)(ji)(ji)上的(de)(de)(de)光電(dian)編碼(ma)器來實(shi)現，位置(zhi)反饋(kui)利用(yong)海德漢（Heidenhain）的(de)(de)(de)精(jing)(jing)密(mi)(mi)光柵尺實(shi)現，并選(xuan)配倍頻轉(zhuan)換卡，使位置(zhi)分(fen)辨(bian)力達到(dao)40nm以(yi)上，從而(er)使得整個(ge)數控(kong)伺(si)服系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)分(fen)辨(bian)力優于50nm.本系(xi)(xi)統(tong)(tong)旨在為(wei)“大(da)型非球面光學零(ling)件超(chao)精(jing)(jing)密(mi)(mi)機(ji)(ji)(ji)床(chuang)‘提供滿足技術要(yao)求的(de)(de)(de)配套數控(kong)系(xi)(xi)統(tong)(tong)。所(suo)(suo)裝(zhuang)配的(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)床(chuang)布局為(wei)雙立柱、雙橫(heng)梁立式(shi)龍門結構，為(wei)X軸和Z軸兩軸聯動加(jia)工(gong)(gong)，X軸的(de)(de)(de)最(zui)大(da)行程(cheng)為(wei)600mm，Z軸的(de)(de)(de)最(zui)大(da)行程(cheng)為(wei)200旋轉(zhuan)工(gong)(gong)作臺(tai)為(wei)摩擦輪驅動。機(ji)(ji)(ji)床(chuang)加(jia)工(gong)(gong)工(gong)(gong)件最(zui)大(da)直徑為(wei)01000mm，加(jia)工(gong)(gong)精(jing)(jing)度優于2Um，要(yao)求數控(kong)系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)分(fen)辨(bian)率(lv)為(wei)50nm.為(wei)滿足超(chao)精(jing)(jing)密(mi)(mi)數控(kong)機(ji)(ji)(ji)床(chuang)的(de)(de)(de)工(gong)(gong)業(ye)化(hua)和實(shi)用(yong)化(hua)的(de)(de)(de)要(yao)求，數控(kong)系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)數控(kong)裝(zhuang)置(zhi)選(xuan)用(yong)FANUC- 18I作為(wei)本系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)CNC裝(zhuang)置(zhi)。控(kong)制系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)硬件結構如所(suo)(suo)示。

本(ben)超精密機(ji)床的數控系統主要由工業PC機(ji)，數控裝置(zhi)(zhi)（CNC），X、Z軸伺(si)服進(jin)給(gei)系統，位置(zhi)(zhi)'反饋系統，工作臺進(jin)給(gei)系統和主軸進(jin)給(gei)系統6大部(bu)分(fen)組成。

數控裝置是數控系統的(de)核心，其功能是接受reserved.組合機：床與(yu)自動化(hua)加工技術(shu)（600mm）、高分(fen)辨力（50mi）的(de)指標(biao)要求(qiu)，而且能頭(tou)現人工智能納米輪廓控制和高精度的(de)NURBS插(cha)補。

3、數控系統的軟件結構與功能bookmark4超精密機床數控系統的軟件控制管理技術是其關鍵技術。

為實現系統的開放性(xing)和(he)實時性(xing)，特研制一套較為完善的數控(kong)(kong)(kong)機床的控(kong)(kong)(kong)制管理軟(ruan)件，其具有文檔管理、數控(kong)(kong)(kong)編程、參(can)數設置、數控(kong)(kong)(kong)加(jia)工、加(jia)工仿(fang)真、故障診斷等功能。